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正文內(nèi)容

液壓挖掘機(jī)底盤(pán)設(shè)計(jì)(定稿)-資料下載頁(yè)

2024-12-04 00:47本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】液壓挖掘機(jī)是在機(jī)械傳動(dòng)挖掘機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的工作過(guò)程是以鏟。挖掘位置并開(kāi)始下一次的作業(yè)。因此,液壓挖掘機(jī)是一種周期作業(yè)的土方機(jī)械。在建筑工程中,可用來(lái)挖掘基坑、排水溝,拆除舊有建筑物,平整場(chǎng)地等。更換工作裝置后,可進(jìn)行裝卸、安裝、打樁和拔除樹(shù)根等作業(yè)。在水利中,可用來(lái)開(kāi)挖水庫(kù)、運(yùn)河、水電站堤壩的基坑、排水或灌溉的溝渠,疏浚和挖深原有河道等。載和鉆孔等作業(yè)。據(jù)建筑施工部門(mén)統(tǒng)計(jì),一臺(tái)容量為的液壓挖掘機(jī)挖掘Ⅰ~Ⅳ級(jí)。液壓挖掘機(jī),對(duì)于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和加速?lài)?guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比有許多優(yōu)點(diǎn):。而液壓挖掘機(jī)則不需要龐大和復(fù)雜的中。②液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有防止過(guò)載的能力。的電子監(jiān)控和故障診斷。便于組織大規(guī)模專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn),幾個(gè)主要機(jī)構(gòu)的動(dòng)作均為液壓傳動(dòng),則稱(chēng)為全液壓挖掘機(jī)。目前,輪胎式液壓挖掘機(jī)的行走部分多數(shù)采用機(jī)械傳動(dòng)和單獨(dú)液。大型液壓挖掘機(jī)的開(kāi)發(fā)大約從上世紀(jì)70年代開(kāi)始。

  

【正文】 mm 下面由中心距初步估算模數(shù) m 得: m 查表 141取模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)系列值: m 5( m 的含義下同)。 嚙合參數(shù)計(jì)算 第Ⅰ行星排的中心距。 太陽(yáng)輪和行星輪: ( ) mm 行星輪 和內(nèi)齒輪: ( ) mm 因?yàn)? ,所以,此行星排不需要角度變位。 第Ⅱ行星排的中心距。 太陽(yáng)輪和行星輪: ( ) 120 mm 行星輪 和內(nèi)齒輪: ( ) 120 mm 因?yàn)? ,所以,此行星排不需要角度變位。 據(jù)以上條件知, 12 17,為了防止發(fā)生根切,所以該行星輪必須進(jìn)行高度變位。 變位系數(shù)選取 在行星齒輪傳動(dòng)中,采用高度變位( + 0)的主要目的在于可以避免根切,減小機(jī)構(gòu)的尺寸和質(zhì)量;還可以改善齒輪副的磨損情況以及提高其承載能力,保持其標(biāo)準(zhǔn)中心距不變。一般嚙合齒輪副中的小齒輪采用正變位( 0)。 根據(jù)齒數(shù)總和 + 12+33 45,齒數(shù)比 u ,查圖 131,取 ,所以 。其中行星輪和內(nèi)齒圈為負(fù)變位,太陽(yáng)輪為正變位,下面將各齒輪的變位系數(shù)列于表 表 各齒輪變位系數(shù) 齒輪 太陽(yáng)輪 A 行星輪 C 內(nèi)齒圈 B 變位系數(shù) 各行星齒輪幾何尺寸計(jì)算 第Ⅰ排行星齒輪的幾何尺寸 ( 1)太陽(yáng)輪幾何尺寸 為了直觀方便,現(xiàn)將太陽(yáng)輪各尺寸計(jì)算列于下表 。為了表述簡(jiǎn)潔,以下幾個(gè)齒輪的幾何尺寸計(jì)算表中與前面重復(fù)出現(xiàn)的參數(shù)將不再贅述其意義。 表 第Ⅰ排行星排太陽(yáng) 輪幾何尺寸 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 分度圓直徑 60 齒頂高 式中:為齒頂高系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 1 齒根高 式中:為齒頂隙系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 節(jié)圓直徑 式中:表示第Ⅰ排中行星輪齒數(shù),中心距 60 基圓直徑 式中:為分度圓壓力角,取標(biāo)準(zhǔn)值 齒頂圓壓力角 表 (續(xù)) 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 重合度 對(duì)于直齒輪縱向重合度 0,總重合度 式中:為行星輪的齒頂圓壓力角,見(jiàn)表 計(jì)算 ( 2)行星輪幾何尺寸 表 為行星輪的幾何尺寸設(shè)計(jì) 表 第Ⅰ排行星輪幾何尺寸 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(按照外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 分度圓直徑 165 齒頂高 式中:為齒頂高系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 1 齒根高 式中:為齒頂隙系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 節(jié)圓直徑 165 表 (續(xù)) 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(按照外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 基圓直徑 式中:為分度圓壓力角,取標(biāo)準(zhǔn)值 155 齒頂圓壓力角 重合度 ( 3)內(nèi)齒圈幾何尺寸計(jì)算 表 為內(nèi)齒圈的幾何尺寸計(jì)算過(guò)程: 表 第Ⅰ行星排內(nèi)齒圈幾何尺寸 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(內(nèi)嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 分度圓直徑 390 齒頂高 式中:為齒頂高系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 1 是為了避免過(guò)渡曲線干涉而將齒頂高系數(shù)的量。此處 。 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 表 (續(xù)) 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(內(nèi)嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 節(jié)圓直徑 390 基圓直徑 式中:為分度圓壓力角,取標(biāo)準(zhǔn)值 齒頂圓壓力角 重合度 對(duì)于直齒輪縱向重合度 0,總重合度 式中:為行星輪的齒頂圓壓力角,見(jiàn)表 計(jì)算 第Ⅱ排行星輪的幾何尺寸 第Ⅱ排行星齒輪的模數(shù),變位系數(shù)等都與第Ⅰ行星排的相同。下面將其 計(jì)算過(guò)程。 太陽(yáng)輪幾何尺寸 為了直觀方便,現(xiàn)將太陽(yáng)輪各尺寸計(jì)算列于下表 。為了表述簡(jiǎn)潔,以下幾個(gè)齒輪的幾何尺寸計(jì)算表中與前面重復(fù)出現(xiàn)的參數(shù)將不再贅述其意義。 表 第Ⅱ排行星排太陽(yáng)輪幾何尺寸 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 分度圓直徑 90 齒頂高 式中:為齒頂高系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 1 表 (續(xù)) 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 齒根高 式中:為齒頂隙系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 節(jié)圓直徑 式中:表示第Ⅱ排中行星輪齒數(shù),中心距 90 基圓直徑 式中:為分度圓壓力角,取標(biāo)準(zhǔn)值 齒頂圓壓力角 重合度 對(duì)于直齒輪縱向重合度 0,總重合度 式中:為第Ⅱ排中行星輪的齒頂圓壓力角,見(jiàn)表 計(jì)算 ( 2)行星輪幾何尺寸計(jì)算 表 為行星輪的幾何尺寸計(jì)算過(guò)程: 表 第Ⅱ排行星輪幾何尺寸 項(xiàng)目 代號(hào) 直齒輪(按照外嚙合)計(jì)算公式及說(shuō)明 計(jì)算結(jié)果 /mm 分度圓直徑 150 齒 頂高 式中:為齒頂高系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 1 齒根高 式中:為齒頂隙系數(shù),取標(biāo)準(zhǔn)值 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 節(jié)圓直徑 150 基圓直徑 式中:為分度圓壓力角,取標(biāo)準(zhǔn)值 齒頂圓壓力角 重合度 ( 3)內(nèi)齒圈幾何尺寸計(jì)算 由于第Ⅱ排行星排中內(nèi)齒圈的齒數(shù)、模數(shù)、變位系數(shù)等參數(shù)與第Ⅰ排行星排中相同,所以其幾何尺寸也相同,此處便不作贅述。 各行星齒輪強(qiáng)度校核 太陽(yáng)輪和行星輪接觸疲勞強(qiáng)度校核 經(jīng)過(guò)前面計(jì)算,太陽(yáng)輪齒寬系數(shù) , 則太陽(yáng)輪齒寬為 b 36,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,取 46mm。取彈性系數(shù) 。 ② 確 定 和 所 以 用 的 圓 周 速 度 用 相 對(duì) 于 行 星 架 的 圓 周 速 度 : ( ) 式中:為太陽(yáng)輪的轉(zhuǎn)速,為了方便計(jì)算初步用馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算; 為特性參數(shù),見(jiàn)前面部分計(jì)算。 將上述已知參數(shù)代入式( )計(jì)算得 。 ③查表 10確定使用系數(shù) ;查圖 10取動(dòng)載系數(shù) ;查表 10 取齒間載荷分配系數(shù) ,查表 10利用直插法齒向載荷分配系數(shù) ,則計(jì)算載荷系數(shù)為: ( ) .182 ④太陽(yáng)輪傳遞的載荷的計(jì)算 太陽(yáng)輪輸入轉(zhuǎn)矩為 ,根據(jù)公式有太陽(yáng)輪所傳遞的扭矩為: ( ) 式中:為行星齒輪傳動(dòng)載荷不均勻系數(shù),由表 145查取, 則太陽(yáng)輪傳遞的載荷為: ( ) 所以太陽(yáng)輪接觸應(yīng)力和之配對(duì)的行星輪的接觸應(yīng)力為: ( ) ⑤ 許用接觸應(yīng)力計(jì)算 本挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)工作時(shí)間為 10 年,每年按照 365 天計(jì)算,每天工作 8 小時(shí),則工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 為: N 60nj ( 4.) 601XXXXXXXXXX 次 n 為太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)速,按照液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速計(jì)算: j 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí),同一齒面嚙合的次數(shù): 為總工作時(shí)間,以小時(shí)計(jì)算。 由圖 10和圖 10查取壽命系數(shù)得: ,取接觸疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) 1,彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) ,查圖 10和圖 10取齒輪的接觸疲勞極限 1500,彎曲疲勞強(qiáng)度極限 750。則太陽(yáng)輪的許用接觸應(yīng)力 []為: [] ( ) 1350 經(jīng)計(jì)算與太陽(yáng)輪配對(duì)的行星輪,由圖 10和圖 10查取壽命系數(shù)得; ( )式計(jì)算得其許用接觸應(yīng)力 [] 1410 顯然 [] [],故以 []值代入計(jì)算。由上述計(jì)算得:因?yàn)? [],故滿足接觸疲勞強(qiáng)度要求。 太陽(yáng)輪和行星輪彎曲疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)( 1)中計(jì)算查取結(jié)果,太陽(yáng)輪的許用彎曲強(qiáng)度 []為: [] ( ) 由式( )得與太陽(yáng)輪配對(duì)的行星輪的許用彎曲強(qiáng)度 []為: [] 由圖 141查取太陽(yáng)輪齒形系數(shù) ,行星輪齒形系數(shù) 。由圖 141查取太陽(yáng)輪應(yīng)力修正系數(shù) ,行星輪應(yīng)力修正系數(shù) ,它們的計(jì)算載荷由公式: ( ) 得 ,取行星齒輪寬為 36。經(jīng)計(jì)算 , ,因 為 ,所以將后者代入計(jì)算。下面將彎曲強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn): ( ) 對(duì)于太陽(yáng)輪: 滿足彎曲強(qiáng)度條件。對(duì)于行星輪: 滿足強(qiáng)度要求。 內(nèi)齒輪材料選擇 下面根據(jù)接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算來(lái) 確定內(nèi)齒輪材料,取最小安全系數(shù) 1 由公式: 式中:為節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù),查圖 141取 ; 為彈性系數(shù),查表 141取彈性系數(shù) ; 為重合度系數(shù),查圖 141取 ; 為螺旋角系數(shù),查圖 141取 1; 為接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù),查圖 141取 ; 為潤(rùn)滑劑系數(shù),查圖 141取 1; 為速度系數(shù),查圖 141取 ; 為粗糙度系數(shù),查圖 141取 ; 為工作硬化系數(shù),查圖 141取 ; 為尺寸系數(shù),查圖 141取 ; 為齒圈分度圓直徑。 內(nèi)齒圈所傳遞的扭矩為: ( ) 式中為驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩,則其所傳遞的載 荷為: ( )
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